JP4216269B2 - 蓄光性ガラス製品 - Google Patents

Description

本発明は、建築用材料、食器、標識、装飾品などとして用いて好適であり、蓄光物質を含むことによって暗所で発光する蓄光性ガラス製品に関する。

ガラスのリサイクルに貢献するため、ガラスカレットを主原料とするガラス製品は、下記特許文献１、２に示されている。これらは、ガラスカレットの集合を加熱し、ガラスカレットどうしを軟化融着させてパネル状、その他の種々の形状に成形するものである。また、蓄光性のガラス製品は下記特許文献３に開示されている。これは、ガラス基体の表面に蓄光材料と無鉛ガラス粉末を含有する薄い蓄光層を形成するものである。
特開２００４−３２３２７９号公報 特開２００５−６７９４８号公報 特開平１０−２７３６５７号公報

本発明は、ガラスカレットを主原料とするガラス製品に蓄光性を付与し、暗所における意匠性を高めるとともに、標識などとしての用途を広げることを課題とする。また、この種のガラス製品は製造に際して高温で加熱するため、高温（１０００℃程度）に耐える蓄光材料を使用する必要があるが、そのような蓄光物質は粉末（パウダー）状であるため、ガラスカレットを主原料とする場合、蓄光部分を所望のパターンに形成することが困難であった。本発明は、ガラスカレットを主原料とするガラス製品において、蓄光部分を容易に所望のパターンとすることができるようにすることを課題とする。

〔構成１〕
本発明は、ガラスカレット外周に粉末蓄光物質を接着した蓄光カレットを含むガラスカレットの集合を加熱し、ガラスカレットどうしを融着させてなることを特徴とする蓄光性ガラス製品である。

〔構成２〕
また本発明は、前記構成１の蓄光性ガラス製品において、前記ガラスカレットどうしを融着させるための加熱温度が７５０〜９５０℃であることを特徴とする蓄光性ガラス製品である。

本発明の蓄光性ガラス製品及び蓄光性ガラス製品の製造方法は、主原料のガラスカレットから、きわめて容易かつ安価に製造できるばかりでなく、ガラスカレットの需要を促進しリサイクルにも貢献する。また、蓄光性であるために暗所における意匠性を高め、又夜間の視認性に優れるので、ガラス製品を標識などとしても使用可能で、用途が拡大される。さらに、蓄光部分のパターンは容易に所望のものとすることができる。

本発明において、ガラスカレットの種類は任意であるが、最も安価で入手しやすいソーダ石灰ガラスカレットを用いることができる。ガラスカレットの粒径も、粒径によって生じるガラス製品の表面模様を考慮して任意に選択できるが、１〜１５ｍｍとするのが合理的である。

本発明において、粉末蓄光物質は高温（１０００℃程度以上）に耐えるものであり、このような粉末蓄光物質としては、例えば耐熱・高輝度・長持続性蓄光顔料としてストロンチウムアルミネートに希土類金属を結合させたアルミナタイプを使用したものなど、一般に市販されているものを用いることができる。

本発明において、ガラスカレットを加熱する温度は、ソーダ石灰ガラスカレットの場合、７５０〜９５０℃が適当である。７５０℃未満ではガラスカレット外面が溶融せずにカレットの集合が一体化しないか、カレットの集合が一体化するのにきわめて長時間を要する。７５０℃〜８５０℃では、透明性が高く、表面にわずかにガラスカレット粒の模様を有するガラス製品を製造できる。８５０℃〜９５０℃では、半透明で表面に大理石風の模様が形成されたガラス製品を得ることができる。加熱時間は１〜２時間程度が適当である。

本発明において、バインダーとしては、例えば合成樹脂、でんぷんなどの各種糊剤を使用できる。また、セラミック釉薬としては、例えば、各種の石粉を水に分散させたものを用いることができる。

図１は参考例のガラス製品の成形方法の断面説明図である。レンガ、セラミックなどで形成した型枠３内に、ソーダ石灰ガラスカレット１を図１の点線の高さまで入れ、その上に蓄光シート２を置き、さらにソーダ石灰ガラスカレット１を図１の実線の高さまで入れた。蓄光シート２は、粉末蓄光物質と樹脂類を混練した後シート状に加工し、円形に切り抜いたものである。その後、８００℃〜８５０℃で６０分加熱し、徐冷、脱型してパネル状（厚さ８ｍｍ）のガラス製品４を得た。ガラス製品４は透明感があり、暗所では内部の蓄光シート２が発光して透けて見える。

ガラスカレットはフリント（無色透明ガラス）、種々の着色ガラス、フリントと着色ガラスを混ぜたものを使用できる。ガラス製品を自然石風の模様のあるものとしたい場合は、８５０℃〜９５０℃の温度で１〜２時間加熱すればよい。本実施例の場合、蓄光シートの形状（パターン）は円形としたが、種々の模様、文字など任意のパターンとすることができる。また、１つのガラス製品に複数枚の蓄光シートを入れても良い。

図１、２の蓄光シート２に代えて図３の蓄光シート５を使用することができる。蓄光シート５はシート材６に蓄光インクを塗布して蓄光層７を形成したものである。シート材６は樹脂シート、紙、木質シート、ガラスクロスなどを用いることができる。樹脂シートなど加熱工程で収縮するものは、シートの収縮を考慮して蓄光層の形状、大きさを設定することが望ましい。樹脂シート、紙、木質シートは加熱工程で燃焼又は揮発し、ガラスクロスはガラス製品と一体化する。蓄光インクは粉末蓄光物質にバインダーを加えたものである。塗布方法は印刷、刷毛塗りなど任意である。

図４は他の参考例のガラス製品（コップ）の成形方法の断面説明図である。レンガ、セラミックなどで形成した型枠９内に、ソーダ石灰ガラスカレット１を図４の点線の高さまで入れ、その上に蓄光板８を置き、さらにソーダ石灰ガラスカレット１を図４の実線の高さまで入れた。蓄光板８は、図５に示すように、型枠１１に粉末蓄光物質とガラス粉末（粒径１ｍｍ以下）を１：１で混合した混合物１０を入れ、８００℃で加熱した後徐冷、脱型したもので、型枠を所望形状とすることで、所望形状の蓄光板を成形できる。蓄光板は大きく成形したものを所望の形状に切り抜き、又は打ち抜きなどしても良い。図４の型枠を８５０℃〜９５０℃で９０分加熱し、徐冷、脱型してコップ状のガラス製品を得た。このガラス製品は自然石風の外観を有し、暗所では底面内部の蓄光板８が発光して透けて見える。

図６は他の参考例のガラス製品の成形方法の断面説明図である。レンガ、セラミックなどで形成した型枠１３の底部に、透明な板ガラス１２を入れ、その上に図４、５と同様の蓄光板８を載せ、さらにガラスカレット１を入れた。その後、８００℃〜８５０℃で６０分加熱し、徐冷、脱型してパネル状（厚さ８ｍｍ）のガラス製品を得た。このガラス製品は透明感があり、暗所では内部の蓄光シート２が発光して透けて見える。特に板ガラス１２の側から見ると、発光の絵柄が明瞭に見えた。

図４、６の蓄光板８に代えて、図７の蓄光板１４を用いることができる。蓄光板１４は板ガラス１５に蓄光インクを塗布して蓄光層１６を形成したものである。蓄光インクは粉末蓄光物質にバインダーを加えたものである。塗布方法は印刷、刷毛塗りなど任意である。

透明板ガラスに接着剤（ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースなど）を塗布し、これに粉末蓄光物質粒子（０．１〜１．０ｍｍ）を付着、乾燥させ、蓄光物質によりパターンを形成した板ガラスを作製した。このガラス板をセラミック型の底に敷き、次に、ソーダ石灰ガラスカレットの集合を入れ。８００℃℃で６０分加熱し、徐冷、脱型して表面に凹凸模様のある透明なパネル状のガラス製品を得た。このガラス製品は、表面が凹凸模様のため蓄光顔料の色（黄色）が認識しづらく、実質的には無色透明なガラスに見える。暗所では内部の蓄光カレットが点状に発光し、表面の凹凸により適度に光が拡散された発光が透けて見えた。

図８は実施例のガラス製品の成形方法の説明図である。ガラスカレット外周に接着剤（ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースなど）を塗布し、これに粉末蓄光物質を付着、乾燥させ、外周に粉末蓄光物質を接着した蓄光カレット１’を作成した。次に、通常のソーダ石灰ガラスカレット１と蓄光カレット１’を混合してガラスカレットの集合を得た。この状態を図８に示す。このガラスカレットの集合を型枠に入れて８５０℃〜９５０℃で９０分加熱し、徐冷、脱型してパネル状のガラス製品を得た。このガラス製品は、自然石風の外観を有し、暗所では内部の蓄光カレットが点状に発光し、散在する点状の発光が透けて見えた。

図９は参考例のガラス製品の製造方法の説明図である。同図上段において、型枠１７の成形面（この場合は底面）に凹凸模様１８が形成されている。これにガラスカレット１を入れ、８５０℃〜９５０℃で９０分加熱し、徐冷、脱型して凹凸模様を有するパネル状のガラス母材１９を得た。図９下段において、ガラス母材１９の凹凸模様の凹部２０に蓄光塗料２１を入れ、８００℃に加熱して蓄光塗料をガラス母材に焼き付けた。蓄光塗料は粉末蓄光物質とセラミック釉薬を混合した水性エマルジョン状態であり、セラミック釉薬と蓄光物質の比率は１：１〜１：２程度が適当である。

図１０は図９の方法で製造したガラス製品２２の例の平面図である。このガラス製品は標識として使用できる。暗所では蓄光塗料２１の部分が発光して見える。蓄光塗料以外の部分は自然石風の外観を有している。

参考例のガラス製品の成形方法の断面説明図である。 参考例のガラス製品の平面図である。 蓄光シートの平面図である。 参考例のガラス製品の成形方法の断面説明図である。 蓄光板８の成形方法の断面説明図である。 参考例のガラス製品の成形方法の断面説明図である。 蓄光板１４の平面図である。 実施例のガラス製品の成形方法の説明図である。 ガラス製品の製造方法の参考例の説明図である。 参考例の製造方法で製造したガラス製品２２の平面図である。

符号の説明

１ ガラスカレット
１’ 蓄光カレット
２ 蓄光シート
３ 型枠
４ ガラス製品
５ 蓄光シート
６ シート材
７ 蓄光層
８ 蓄光板
９ 型枠
１０ 粉末蓄光物質とガラス粉末の混合物
１１ 型枠
１２ 板ガラス
１３ 型枠
１４ 蓄光板
１５ 板ガラス
１６ 蓄光層
１７ 型枠
１８ 凹凸模様
１９ ガラス母材
２０ 凹部
２１ 蓄光塗料
２２ ガラス製品

Claims (2)

1. ガラスカレット外周に粉末蓄光物質を接着した蓄光カレットを含むガラスカレットの集合を加熱し、ガラスカレットどうしを融着させてなることを特徴とする蓄光性ガラス製品。
2. 請求項１の蓄光性ガラス製品において、前記ガラスカレットどうしを融着させるための加熱温度が７５０〜９５０℃であることを特徴とする蓄光性ガラス製品。

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